三相電壓不平衡的原因有多種，如：單相接地、斷線諧振等，運行管理人員只有將其正確區分開來，才能處理。
①斷線故障
如果一相斷線但未接地，或斷路器、開關一相未接通，電壓互感器絲熔斷均造成三相參數不對稱。上一電壓等級線路一相斷線時，下一電壓等級的電壓表現為三個相電壓都降低，其中一相較低，另兩相較高但二者電壓值接近。本級線路斷線時，斷線相電壓為零，未斷線相電壓仍為相電壓。
②接地故障
當線路一相斷線并單相接地時，雖引起三相電壓不平衡，但接地后電壓值不改變。單相接地分為金屬性接地和非金屬性接地兩種。金屬性接地，故障相電壓為零或接近零，非故障相電壓升高1.732倍，且持久不變;非金屬性接地，接地相電壓不為零而是降低為某一數值，其他兩相升高不到1.732倍。
③諧振原因
隨著工業的飛速發展，非線性電力負荷大量增加，某些負荷產生諧波，還引起供電電壓波動與閃變，甚至引起三相電壓不平衡。而諧振引起三相電壓不平衡有兩種：一種是基頻諧振，特征類似于單相接地，即一相電壓降低，另兩相電壓升高，查找故障原因時不易找到故障點，此時可檢查用戶，若不是接地原因，可能就是諧振引起的。另一種是分頻諧振或高頻諧振，特征是三相電壓同時升高。另外，還要注意，空投母線切除部分線路或單相接地故障消失時，如出現接地信號，且一相、兩相或三相電壓超過線電壓，電壓表指針打到頭，并同時緩慢移動，或三相電壓輪流升高超過線電壓，遇到這種情況，一般均屬諧振引起。
三相電壓不平衡的影響
對變壓器的影響。在生產、生活用電中，三相負載不平衡時，使變壓器處于不對稱運行狀態。造成變壓器的損耗(包括空載損耗和負載損耗)。根據變壓器運行規程規定，在運行中的變壓器中性線電流不得超過變壓器低壓側額定電流的百分之25。此外，三相電壓不平衡運行會造成變壓器零序電流過大，局部金屬件升溫增高，甚至會導致變壓器燒毀。
對用電設備的影響。三相電壓不平衡的發生將導致到數倍電流不平衡的發生。誘導電動機中逆扭矩增加，從而使電動機的溫度上升，效率下降，能耗增加，發生震動，輸出虧耗等影響。各相之間的不平衡會導致用電設備使用壽命縮短，加速設備部件更換頻率，增加設備維護的成本。斷路器允許電流的余量減少，當負載變更或交替時容易發生超載、短路現象。中性線中流入過大的不平衡電流。
對線路的影響。三相四線制結線方式，當三相負荷平衡時線損小;當一相負荷重，兩相負荷輕的情況下線損增量較小;當一相負荷重，一相負荷輕，而第三相的負荷為平均負荷的情況下線損增量較大;當一相負荷輕，兩相負荷重的情況下線損增量大。當三相負荷不平衡時，無論何種負荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。